參加平湖會議歸來，倪武英和核二院的科技工作者們都知道：中國核電建設(shè)要走自主設(shè)計(jì)、自主建造、自主運(yùn)行、自主管理的國產(chǎn)化道路，必然遭遇崎嶇坎坷。在競爭日趨激烈的今日世界，在冷戰(zhàn)時(shí)代的格局下，沒有一個國家會把自己尖端的核心技術(shù)無償?shù)?ldquo;恩賜”給你。所以，在核電建設(shè)國產(chǎn)化的征途上，中國人必須要有勇氣去創(chuàng)造自己的“第一次”。
敢問路在何方?路在腳下。
這是唯一的選擇。自己的路靠自己走。
可是，秦山二期為啥就那么難呢?中國工程院院士、時(shí)任秦山二期工程總設(shè)計(jì)師葉奇蓁說：“秦山二期建設(shè)條件跟秦山一期是不一樣的。當(dāng)時(shí)改革開放了，這就要求秦山二期要跟國際接軌，采用國際標(biāo)準(zhǔn)。二期要建商用堆，不可能像一期的原型堆那樣，作為試驗(yàn)一步步來，二期要講究經(jīng)濟(jì)效益，要還本付息，要控制進(jìn)度、投資、質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)商業(yè)運(yùn)營目標(biāo)。當(dāng)時(shí)這在國際上是第一次，因?yàn)橐话銇碚f，對于一個新堆型，通常先建原型堆，再建示范堆，成熟了才建商用堆。”
的確，當(dāng)時(shí)中國的核工業(yè)經(jīng)驗(yàn)很多，搞過核反應(yīng)堆，搞過核潛艇，但搞大型商業(yè)化核電站還是沒經(jīng)驗(yàn)。葉奇蓁說：“自主設(shè)計(jì)方面。當(dāng)時(shí)我們手頭沒有真正實(shí)際用得上的資料，只能參考大亞灣核電站的施工圖紙，甚至把他們廢棄的資料都拿來研究。對他們來講，廢棄資料是沒用的，因?yàn)椴环瞎こ虒?shí)際。但對我們來講還有用，可以從中琢磨他們的一些思路和設(shè)計(jì)的想法。在這個基礎(chǔ)上，我們從看著圖紙開始起家，用自己的理論知識、工程基礎(chǔ)以及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，提高核電站設(shè)計(jì)水平，使隊(duì)伍慢慢成長起來。但是他們的圖紙不適合秦山二期，因?yàn)槲覀兪?0萬千瓦機(jī)組，是兩個回路，而大亞灣核電站是百萬千瓦級，是三個回路，兩者完全不一樣，所以在這種情況下，我們要以我為主，消化吸收再創(chuàng)新。”
葉奇蓁出生于浙江嘉興海寧，家住鹽官，距離海鹽的秦山不算太遠(yuǎn)。1961年5月，葉奇蓁完成博士論文答辯后立即回國，被分配到二機(jī)部第二研究設(shè)計(jì)院工作，由此開始了與核工業(yè)的不解之緣。那時(shí)，因?yàn)樘K聯(lián)單方面撕毀合同，撤走專家，帶走圖紙資料，停止供應(yīng)設(shè)備，甚至揚(yáng)言“20年你們也搞不出原子彈”“這里將變成一堆廢銅爛鐵”。也就是從那時(shí)起，堅(jiān)持自力更生、獨(dú)立自主的信念，就在葉奇蓁的心中扎下了根。20世紀(jì)70年代，他負(fù)責(zé)生產(chǎn)發(fā)電兩用堆的設(shè)計(jì)，任設(shè)計(jì)總工程師。進(jìn)入80年代，他主持籌建了核工業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究所并任所長，為中國首座自主設(shè)計(jì)建造的30萬千瓦原型堆核電站——秦山一期編制了工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃。后續(xù)，葉奇蓁被任命為中國首座自主設(shè)計(jì)的商用核電站—秦山二期的總設(shè)計(jì)師。
為了在秦山二期實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化并與國際接軌的使命，葉奇蓁與秦山二期工程的建設(shè)者們整整花了3年時(shí)間進(jìn)行方案認(rèn)證，在“以我為主，中外合作”的方針指引下，先后與美國西屋公司、法國法馬通公司、日本三菱公司等進(jìn)行了交流和合作談判。在這樣的技術(shù)合作談判中，葉奇蓁深深體會到：核電是政治敏感的技術(shù)，代表了國家的科技和工業(yè)水準(zhǔn)。有的國家不批準(zhǔn)向中國出口核電設(shè)備，有的國家技術(shù)轉(zhuǎn)讓還要經(jīng)原技術(shù)輸出國同意，而有的國家則經(jīng)過改進(jìn)創(chuàng)新，不僅超過了原來出口國的設(shè)計(jì)水平，還擁有了自主權(quán)。
葉奇蓁說：“在秦山二期工程設(shè)計(jì)、建造過程中，始終堅(jiān)持了‘以我為主、中外合作’的方針，按照國際規(guī)范，根據(jù)國際核電發(fā)展趨勢，自主選定設(shè)計(jì)目標(biāo)，確定技術(shù)方案，選定技術(shù)參數(shù)，確定關(guān)鍵設(shè)備的功能和指標(biāo)，自主進(jìn)行重大科研開發(fā)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，自主實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)計(jì)改進(jìn)，從而掌握了技術(shù)的決策權(quán)。”
比如，秦山二期自主設(shè)計(jì)了全新的反應(yīng)堆堆芯，采用國產(chǎn)的燃料組件，降低了平均線功率密度。這一創(chuàng)新使得秦山二期的堆芯燃料棒平均線功率密度較引進(jìn)的核電站降低了15%，也低于國際上同類的二環(huán)路核電站，提高了堆芯的熱工安全裕量，滿足美國“用戶要求文件”對先進(jìn)堆的要求，符合國際上進(jìn)一步提高核電站安全性的趨勢。鑒于反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件設(shè)計(jì)屬非原型二類，為了驗(yàn)證上述改進(jìn)在流致振動上是安全的，根據(jù)核安全法規(guī)的要求，秦山二期不僅做了1∶5的流致振動模型試驗(yàn)、理論分析計(jì)算，還在調(diào)試階段在實(shí)堆上進(jìn)行了流致振動實(shí)測，全部獲得成功，證明了計(jì)算分析軟件和模型仿真理論的正確性。在堆上進(jìn)行高溫、高壓下流致振動的實(shí)測，技術(shù)難度相當(dāng)大，國外也只在少數(shù)堆上進(jìn)行過，國內(nèi)尚屬首次。
比如，驅(qū)動線設(shè)計(jì)直接關(guān)系到反應(yīng)堆的運(yùn)行安全，因?yàn)槁浒?控制棒)時(shí)間是安全停堆的重要考核指標(biāo)。為了驗(yàn)證驅(qū)動線設(shè)計(jì)，除了對影響驅(qū)動線性能的各項(xiàng)因素進(jìn)行試驗(yàn)分析外，還進(jìn)行了驅(qū)動線熱態(tài)綜合考驗(yàn)以驗(yàn)證控制棒驅(qū)動線在正常和異常工況下的運(yùn)行性能和落棒性能，驗(yàn)證了驅(qū)動機(jī)構(gòu)的壽命、導(dǎo)向筒組件的導(dǎo)向性能及控制棒磨損等。此外，還通過多點(diǎn)激振的地震試驗(yàn)，驗(yàn)證了控制棒驅(qū)動線在地震條件下的運(yùn)行特性、落棒性能等。
比如，主參數(shù)的優(yōu)化也是一項(xiàng)重要的設(shè)計(jì)創(chuàng)新?？紤]國內(nèi)60萬千瓦級汽輪發(fā)電機(jī)組的性能指標(biāo)和特點(diǎn)，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，以確定核電站的主參數(shù)，并在保證安全的前提下，適當(dāng)提高主參數(shù)，使得每個環(huán)路的出力達(dá)到33萬千瓦，高于美國、日本的二環(huán)路壓水堆核電站單個環(huán)路的出力(約29.5萬千瓦)。
秦山二期工程所用的鋼襯里和焊材也是國內(nèi)首次研制的，第一次施工時(shí)，40%的焊縫不合格，于是研究單位和制造商緊急趕到現(xiàn)場，分析問題，立即研制第二、第三批焊條，解決了焊接的質(zhì)量問題，沒有影響工程的工期。另外，在錢塘江口泥沙含量多的地區(qū)使用板式熱交換器也是首次。通過對系統(tǒng)和板式熱交換器的模型試驗(yàn)，合理地選擇流速和流道設(shè)計(jì)，防止了泥沙淤積和堵塞。
堅(jiān)持以我為主，使秦山二期掌握了國際標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)路和關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計(jì)的核心技術(shù)。除部分關(guān)鍵設(shè)備通過引進(jìn)外，秦山二期大部分關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計(jì)都是我國自主設(shè)計(jì)的。秦山二期自主設(shè)計(jì)率達(dá)到90%。通過秦山二期的磨煉，我們不僅掌握60萬千瓦的核電站設(shè)計(jì)，而且具有100萬千瓦的設(shè)計(jì)能力。
秦山二期工程共進(jìn)行了300多項(xiàng)的創(chuàng)新和改進(jìn)。在2003年度的國防科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎中，與秦山二期相關(guān)的成果共有4項(xiàng)榮獲一等獎，12項(xiàng)榮獲二等獎，22項(xiàng)榮獲三等獎。在2004年度的國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎中，秦山二期工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)榮獲一等獎。
核電產(chǎn)業(yè)是高技術(shù)的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，實(shí)踐證明，高技術(shù)特別是核心技術(shù)拿錢是買不來的。要繼續(xù)堅(jiān)持以我為主，這是發(fā)展核電的必由之路。
事實(shí)勝于雄辯。核心技術(shù)是買不來的!核心技術(shù)必須緊緊地掌握在自己手中!
